计算机地图制图课件【1】地图数据描述方法

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1、第六讲：计算机制图工艺流程与软件系统第六讲：计算机制图工艺流程与软件系统实习课：上机实习（利用实习课：上机实习（利用ArcMapArcMap制作地图）制作地图）课程内容课程内容0_0_概念：什么是计算机地图制图？概念：什么是计算机地图制图？第一讲：计算机地图制图概述第一讲：计算机地图制图概述1_1_逻辑：如何实施计算机地图制图？逻辑：如何实施计算机地图制图？第二讲：地图数据描述与数据结构第二讲：地图数据描述与数据结构第三讲：地图数据采集与与质量控制第三讲：地图数据采集与与质量控制第四讲：地图数据处理第四讲：地图数据处理第五讲：地图数据可视化第五讲：地图数据可视化2_2_物理：怎样利用软件系统完

2、成地图制作？物理：怎样利用软件系统完成地图制作？第二讲第二讲 地图数据描述与数据结构地图数据描述与数据结构主要内容：主要内容： 空间实体及其描述空间实体及其描述（地图数据是怎么样描述客观（地图数据是怎么样描述客观世界的？）世界的？） 数据结构数据结构（地图数据在计算机中如何组织？）（地图数据在计算机中如何组织？）客观世界客观世界地图数据地图数据 地图表达地图表达客观世界客观世界地图数据地图数据地图表达地图表达符号可视化符号可视化数字建模数字建模2.1 2.1 地图数据的描述方法地图数据的描述方法一、地理实体一、地理实体定义：定义：指自然界现象和社会经济事件中指自然界现象和社会经济事件中不能再分

3、割不能再分割的单元，的单元，它是一个具体有它是一个具体有概括性，相对意义概括性，相对意义的概念。的概念。二、地图数据定义、特征与类型二、地图数据定义、特征与类型1 1、描述的内容、描述的内容 3 3、数据类型数据类型 4 4、数据结构、数据结构几何数据（空间几何数据（空间数据、图形数据）数据、图形数据） 关系数据关系数据实体实体间的邻接、关联间的邻接、关联包含等相互关系包含等相互关系 属性数据属性数据各种各种属性特征和时间属性特征和时间元数据元数据 矢量、栅格、矢量、栅格、TINTIN（专用于地（专用于地表或特殊造型）表或特殊造型） RDBMSRDBMS属性表属性表- -采用采用MISMIS较

4、成熟较成熟 空间元数据空间元数据位置、形状、尺位置、形状、尺寸、分布寸、分布 实体的角色、功实体的角色、功能、行为、实体能、行为、实体的衍生信息的衍生信息时间时间测量方法、编码测量方法、编码方法、空间参考方法、空间参考系等系等 空间特征：地理空间特征：地理位置和空间关系位置和空间关系属性特征属性特征名称、名称、等级、类别等等级、类别等时间特征时间特征2 2、基本特征基本特征 地图数据地图数据: 地理实体及相互间关系的描述。地理实体及相互间关系的描述。1 1、地图数据的基本特征、地图数据的基本特征时间特征时间特征( (时间尺度时间尺度) ): : 指地理现指地理现象或实体象或实体随时间的变化，变

5、化周随时间的变化，变化周期有短期、中期、长期。期有短期、中期、长期。空间特征空间特征( (定位数据定位数据) ): : 表示地理表示地理现象或实体某时刻现象或实体某时刻所处的地理位所处的地理位置，置，以及分布上的空间关系。以及分布上的空间关系。属性特征属性特征( (非定位数据非定位数据) ): :地理现象地理现象或实体或实体的特性，如类别、等级、的特性，如类别、等级、数量、名称等数量、名称等。WhenWhen？WhereWhere？WhatWhat？2 2、地图数据的基本类型、地图数据的基本类型（1 1）空间数据：即描述地理实体空间特征部分的数据。）空间数据：即描述地理实体空间特征部分的数据。

6、 多点表示一组属性值相同多点表示一组属性值相同的点，如一个单位的一组钻井。的点，如一个单位的一组钻井。简单的线状实体用只有简单的线状实体用只有1条路径的多线表示，复杂的实体条路径的多线表示，复杂的实体则用具有多条路径的多线表示。则用具有多条路径的多线表示。 简单面实体用只有一个环的多边形表示，复杂面实体简单面实体用只有一个环的多边形表示，复杂面实体如岛屿，需要多环复杂的多边形表示。如岛屿，需要多环复杂的多边形表示。（2 2）关系数据：即描述地理实体间空间分布关系的数据。）关系数据：即描述地理实体间空间分布关系的数据。分离（分离（A，B）相切（相切（A, B）分离（分离（A，C）分离（分离（A,

7、 C）分离（分离（B，C）分离（分离（B, C）西北（西北（A, B） 北（北（A, B），），西（西（A，C）西南（西南（A, C），），西南（西南（B，C）西南（西南（B, C）近（近（A，B）零距离（零距离（A, B）近（近（A，C）远（远（A, C）近（近（B，C）远（远（B, C）拓扑关系拓扑关系 方向关系方向关系 距离关系距离关系基础空间关系分为三种：距离关系、方向关系、基础空间关系分为三种：距离关系、方向关系、拓扑关系拓扑关系 拓扑关系拓扑关系定义：空间目标在拓扑变换下保持不变的空间关系定义：空间目标在拓扑变换下保持不变的空间关系 拓扑关系表现为：拓扑关系表现为：邻接性、连通性、

8、在内、在外邻接性、连通性、在内、在外 拓扑变换：拓扑变换：拉伸、扭曲、旋转、偏移、缩放等拉伸、扭曲、旋转、偏移、缩放等 在三种空间关系中，可认为在三种空间关系中，可认为拓扑关系是定性拓扑关系是定性（本质）的关系，而（本质）的关系，而距离、方位关系是定量的进一步描述距离、方位关系是定量的进一步描述非拓扑变换非拓扑变换拓扑变换拓扑变换0 0 10 0 11 1 11 1 10 0 10 0 11 0 01 0 01 1 11 0 00 1 00 0 10 0 10 1 11 1 11 1 10 1 10 0 11 0 01 1 01 1 11 1 11 1 11 1 1 disjoint cont

9、ains inside equal meet covers covered by overlap 拓扑关系拓扑关系面面-面拓扑关系示例（点面拓扑关系示例（点-点、点点、点-线、点线、点-面、线面、线-线、线线、线-面）面）对于地图数据处理及分析而言，拓扑关系具有重要的意义：对于地图数据处理及分析而言，拓扑关系具有重要的意义：1 1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。2 2）有助于空间要素的查询、分析，利用拓扑关系可以解决许多实）有助于空间要

10、素的查询、分析，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。际问题。如搜索某县的邻接县，面如搜索某县的邻接县，面- -面相邻问题。又如供水管网系面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。哪些点（阀门）关联。3 3）根据拓扑关系可重建地理实体。）根据拓扑关系可重建地理实体。 拓扑关系拓扑关系（3 3）属性数据：即描述地理实体属性特征的数据。）属性数据：即描述地理实体属性特征的数据。 （性质、类型、等级、名称、状态等）（性质、类型、等级、名称、状态等）地块图斑性质地块图斑性质类型属性类型属性2

11、.2 2.2 地图数据结构地图数据结构 地图的数据结构指地图数据中空间数据的组织结构，地图的数据结构指地图数据中空间数据的组织结构，即指空间数据适合于计算机存储、管理及处理的逻辑结即指空间数据适合于计算机存储、管理及处理的逻辑结构。构。 地图数据以什么样的形式在计算机中存储和处理。地图数据以什么样的形式在计算机中存储和处理。实体世界地理现象实体世界地理现象矢量数据结构模型矢量数据结构模型栅格数据结构模型栅格数据结构模型两种常见的数据结构两种常见的数据结构一、栅格数据结构一、栅格数据结构 栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将地理区域划栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将地理区域划分为